研究内容

日益增加的压力和不健康的生活方式正在逐渐侵蚀现代人的身心健康。皮质醇作为维持人体系统正常功能的关键激素，在调节生理活动方面发挥着至关重要的作用。此外，皮质醇可以作为监测心理压力的标志。皮质醇检测传感器的开发具有巨大的潜力，因为它们不仅通过检测异常生理指标来促进及时的调整和治疗，而且还为研究皮质醇与几种潜在疾病之间的相关性提供了全面的数据。

天津理工大学秦文静 报道了一种利用多孔复合材料(MXG)修饰电极的分子印迹聚合物(MIP)电化学生物传感器。MXG复合材料是通过将Ti 3 C 2 T x -MXene片与石墨烯(Gr)结合制备。具有高导电性能和大电活性表面积的MXG复合材料促进了电极表面的电荷转移能力，扩大了传感器的有效表面积，并增加了电极上皮质醇印迹空腔的含量，从而提高了传感器的传感能力。传感器具有0.4 fM的超低检测下限，1 fM-10 μM的宽检测范围，对类固醇激素和皮质醇结构相似的干扰物质具有良好的特异性。相关工作以“ Molecularly Imprinted Electrochemical Sensors Based on Ti 3 C 2 T x - MXene and Graphene Composite Modifications for Ultrasensitive Cortisol Detection ”为题发表在国际著名期刊 Analytical Chemistry 上。

研究要点

要点1. 作者首先使用Ti 3 C 2 T x -MXene片(MXene)和Gr合成了具有三维(3D)多孔结构的MXG复合材料，被用于修饰玻碳电极(GCE)制备MIP生物传感器检测唾液中的皮质醇。

要点2. 由于其大的比表面积、多孔结构和粗糙的表面，它为离子的传输和聚合物的附着提供了良好的环境。与裸电极相比，MXG复合材料显著提高了电极的电流响应超过15倍。

要点3. 传感器具有0.4 fM的超低检测下限，1 fM-10 μM的宽检测范围，对类固醇激素和皮质醇结构相似的干扰物质具有良好的特异性。该传感器检测唾液中皮质醇的能力也得到了实验证实。

这种高灵敏度和选择性的皮质醇传感器有望广泛应用于生理和心理护理领域。

研究图文

图1. 改性材料的SEM表征。

图2. 不同材料修饰电极的CV和阻抗响应。

图3. CS/MXG/GCE-MIP和CS/MXG/GCE-NIP制备过程的SEM。

图4. CS/MXG/GCE-MIP和CS/MXG/GCE-NIP传感器准备过程。

图5. CS/MXG/GCE-MIP和CS/MXG/GCE-NIP的电化学性能。

文献详情

Molecularly Imprinted Electrochemical Sensors Based on Ti 3 C 2 T x ‑ MXene and Graphene Composite Modifications for Ultrasensitive Cortisol Detection

Hengchao Liu, Wenjing Qin,* XinXin Li, Lei Feng, Changshun Gu, Junji Chen, Zhenhao Tian, Jianxing Chen, Min Yang, Hanying Qiao, Xiujie Guo, Yan Zhang, Boxin Zhao, Shougen Yin

Anal. Chem.

DOI: https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c01715

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